基于SAR圖像地表參數(shù)反演的山火預(yù)警方法研究.pdf

1、中國西部山區(qū)自然環(huán)境惡劣、山高路險、交通不便，而且山區(qū)森林植被覆蓋度高、落葉沉積，火災(zāi)發(fā)生頻率高、隱蔽性強，采用人員地面監(jiān)測和預(yù)警十分困難，因此在高原地區(qū)的山火預(yù)警中采用何種數(shù)據(jù)和技術(shù)方法尤為重要。利用多源遙感技術(shù)的宏觀性、及時性，可以對高原區(qū)域的森林山火進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)警，并節(jié)省人力、物力和時間；尤其是微波遙感憑借其全天時、全天候以及穿透云霧的特點，在多云、多霧、多雨的山區(qū)應(yīng)用廣泛。但是，山火發(fā)生的影響因素較多，很難獲取全部的相關(guān)因素參數(shù)

2、，給山火預(yù)警提出了挑戰(zhàn)和難題。如何在僅有少量地表參數(shù)的情況下，進(jìn)行精準(zhǔn)的山火監(jiān)測與山火預(yù)警成為一個技術(shù)難點。
　　本研究針對上述問題，利用合成孔徑雷達(dá)數(shù)據(jù)、實測地面實驗數(shù)據(jù)和少量氣象數(shù)據(jù)，通過不同參數(shù)的信息提取和山火預(yù)警模型構(gòu)建，實現(xiàn)對多云、多雨、地形復(fù)雜的山區(qū)進(jìn)行山火預(yù)警。本文主要研究內(nèi)容和成果如下：
　?。?）通過分析地形復(fù)雜區(qū)域?qū)走_(dá)回波的影響，將合成孔徑雷達(dá)圖像形成的透視收縮、疊掩、陰影等地形畸變進(jìn)行DEM校正，消除

3、地形畸變帶來的誤差。
　?。?）利用支持向量機分類方法和合成孔徑雷達(dá)圖像多極化特性，在對復(fù)雜地形區(qū)域地物類型分析的基礎(chǔ)上，將裸土、水體、建筑物等影響物去除，實現(xiàn)植被區(qū)域的提取。
　?。?）基于不同數(shù)據(jù)源、不同參數(shù)反演算法分別對植被生物量、植被含水量、植被覆蓋下的土壤含水量等參數(shù)進(jìn)行了定量反演，并通過實測的地面實驗數(shù)據(jù)和多源遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行了精度驗證。
　?。?）為了更好的對山火發(fā)生過程（火前預(yù)警、火中監(jiān)測、火后恢復(fù)）進(jìn)行研

4、究，利用地面微波散射計對模擬山火進(jìn)行觀測，分別得到三個階段的后向散射特性，并對其進(jìn)行理論分析。
　　（5）綜合考慮合成孔徑雷達(dá)圖像反演的不同地表參數(shù)、溫度等影響因子，利用森林火險指數(shù)對研究區(qū)進(jìn)行火險概率計算；并利用土壤含水量與山火的相關(guān)關(guān)系對森林火險指數(shù)進(jìn)行修正，得到最終的森林植被火險等級圖，并根據(jù)模型分析得到山火的誘因。利用MODIS衛(wèi)星的火點數(shù)據(jù)作為山火預(yù)警模型的驗證數(shù)據(jù)，驗證結(jié)果表明，本文構(gòu)建的山火預(yù)警模型有較好的山火預(yù)警效